Environmental impact of concrete
கான்கிரீட்டின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம், அதன் உற்பத்தி மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள் சிக்கலானவை, கட்டுமானம் மற்றும் உள்கட்டமைப்பின் நேரடி தாக்கங்கள் மற்றும் CO2 உமிழ்வுகளால் ஓரளவு இயக்கப்படுகின்றன; மொத்த உலகளாவிய CO2 உமிழ்வுகளில் 4-8% கான்கிரீட்டிலிருந்து வருகிறது. பலர் சூழ்நிலைகளைச் சார்ந்துள்ளனர். ஒரு முக்கிய கூறு சிமெண்ட் ஆகும், இது அதன் சொந்த சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சமூக தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் கான்கிரீட்டிற்கு பெரும்பாலும் பங்களிக்கிறது. சிமெண்ட் தொழில் ஒரு சக்திவாய்ந்த கிரீன்ஹவுஸ் வாயுவாகிய கார்பன் டை ஆக்சைடின் முக்கிய உற்பத்தியாளர்களில் ஒன்றாகும். கான்கிரீட் பூமியின் மிகவும் வளமான அடுக்கான மேற்பரப்பு மண்ணுக்கு சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது. மண் அரிப்பு, நீர் மாசுபாடு மற்றும் வெள்ளத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய மேற்பரப்பு ஓட்டத்திற்கு பங்களிக்கும் கடினமான மேற்பரப்புகளை உருவாக்க கான்கிரீட் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, அணை கட்டுதல், திசைதிருப்புதல் மற்றும் வெள்ள நீரை திசைதிருப்புதல், சேற்று ஓட்டங்கள் மற்றும் பலவற்றின் மூலம் முறையான வெள்ளக் கட்டுப்பாட்டுக்கு கான்கிரீட் மிகவும் சக்திவாய்ந்த கருவிகளில் ஒன்றாகும். ஒளி வண்ண கான்கிரீட் அதன் அதிக ஆல்பிடோ காரணமாக நகர்ப்புற வெப்ப தீவு விளைவைக் குறைக்கும். இருப்பினும், அசல் தாவரங்கள் இன்னும் அதிக நன்மையை அளிக்கின்றன. கட்டிட இடிப்பு மற்றும் இயற்கை பேரழிவுகளால் வெளியிடப்படும் கான்கிரீட் தூசி ஆபத்தான காற்று மாசுபாட்டின் முக்கிய ஆதாரமாக இருக்கலாம். பயனுள்ள மற்றும் தேவையற்ற சேர்க்கைகள் உட்பட கான்கிரீட்டில் சில பொருட்கள் இருப்பது, நச்சுத்தன்மை மற்றும் (பொதுவாக இயற்கையாக நிகழும்) கதிரியக்கம் காரணமாக சுகாதார கவலைகளை ஏற்படுத்தும். ஈரமான கான்கிரீட் மிகவும் காரமானது மற்றும் எப்போதும் சரியான பாதுகாப்பு உபகரணங்களுடன் கையாளப்பட வேண்டும். மேம்பட்ட சுற்றுச்சூழல் விழிப்புணர்வு, சட்டம் மற்றும் பொருளாதாரக் கருத்தாய்வுகளுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் கான்கிரீட் மறுசுழற்சி அதிகரித்து வருகிறது. மாறாக, கான்கிரீட் பயன்பாடு மரம் போன்ற மாற்று கட்டுமானப் பொருட்களின் பயன்பாட்டைக் குறைக்கிறது, இது கார்பன் பிரிவின் இயற்கையான வடிவமாகும். கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வு மற்றும் காலநிலை மாற்றம் சிமெண்ட் தொழில் கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) உற்பத்தி செய்யும் இரண்டு பெரிய உற்பத்தியாளர்களில் ஒன்றாகும், இது உலகளவில் மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட இந்த வாயுவின் உமிழ்வுகளில் 5 சதவீதம் வரை உருவாக்குகிறது, இதில் 50 சதவீதம் இரசாயன செயல்முறையிலிருந்தும் 40 சதவீதம் எரிபொருளிலிருந்தும் வருகிறது. கட்டமைப்பு கான்கிரீட் உற்பத்திக்காக (ஐடி1 சிமெண்டைப் பயன்படுத்தி) உற்பத்தி செய்யப்படும் கான்கிரீட் 410 கிலோ/மீ3 (~ 180 கிலோ/டன் @அடர்த்தி 2.3 கிராம்/செமீ3) (சிமெண்டின் 30 சதவீதம் ஃப்ளை ஆஷ் மாற்றுடன் 290 கிலோ/மீ3 ஆகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது) என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. கான்கிரீட் உற்பத்தியில் இருந்து வெளிப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வு கான்கிரீட் கலவையில் பயன்படுத்தப்படும் சிமெண்ட் உள்ளடக்கத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்; ஒவ்வொரு டன் சிமெண்டின் புனையலுக்கும் 900 கிலோ கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றப்படுகிறது, இது சராசரி கான்கிரீட் கலவையுடன் தொடர்புடைய உமிழ்வுகளில் 88 சதவீதமாகும். சிமெண்ட் உற்பத்தி கிரீன்ஹவுஸ் வாயுக்களுக்கு பங்களிக்கிறது, கால்சியம் கார்பனேட் வெப்பமாக சிதைக்கப்படும்போது கார்பன் டை ஆக்சைடு உற்பத்தியின் மூலம் நேரடியாக சுண்ணாம்பு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, மேலும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், குறிப்பாக புதைபடிவ எரிபொருட்களின் எரிப்பிலிருந்து. கான்கிரீட் வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் ஒரு பகுதி கவனிக்கத்தக்கது, ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு அதன் மிகக் குறைந்த உருவக ஆற்றல். கான்கிரீட் கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள், திரட்டிகள், பொஸோலன்கள் மற்றும் நீர் போன்றவை ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமாக இருப்பதால் பெரும்பாலும் உள்ளூர் மூலங்களிலிருந்து எடுக்கப்படலாம். இதன் பொருள் என்னவென்றால், கான்கிரீட்டின் உருவகப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றலில் போக்குவரத்து 7 சதவீதம் மட்டுமே ஆகும், அதே நேரத்தில் சிமெண்ட் உற்பத்தி 70 சதவீதமாகும். கான்கிரீட் மொத்த உருவகப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் 1.69 GJ/டன் ஆகும், இது மரத்தைத் தவிர பெரும்பாலான பொதுவான கட்டுமானப் பொருட்களை விட ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு குறைவாகும். இருப்பினும், கான்கிரீட் கட்டமைப்புகள் பெரும்பாலும் அதிக வெகுஜனங்களைக் கொண்டுள்ளன, எனவே இந்த ஒப்பீடு எப்போதும் முடிவெடுப்பதற்கு நேரடியாக பொருந்தாது. கூடுதலாக, இந்த மதிப்பு 20 சதவீதம் வரை பறக்கும் சாம்பல் கலப்பு விகிதங்களை மட்டுமே அடிப்படையாகக் கொண்டது. சிமெண்ட்டை 1 சதவீதம் ஃப்ளை ஆஷுடன் மாற்றுவது ஆற்றல் நுகர்வில் 0.7 சதவீதம் குறைப்பைக் குறிக்கிறது என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. சில முன்மொழியப்பட்ட கலவைகளில் 80 சதவீதம் வரை பறக்கும் சாம்பல் இருப்பதால், இது கணிசமான ஆற்றல் சேமிப்பைக் குறிக்கும். பாஸ்டன் கன்சல்டிங் குழுமத்தின் 2022 ஆம் ஆண்டு அறிக்கையில், பசுமையான சிமெண்ட் வடிவங்களில் முதலீடுகள் மற்ற பல பசுமை தொழில்நுட்பங்களில் முதலீடுகளை விட டாலருக்கு அதிக கிரீன்ஹவுஸ் வாயு குறைப்புக்கு வழிவகுக்கும் என்று கண்டறியப்பட்டது-இருப்பினும் தாவர அடிப்படையிலான இறைச்சி மாற்றுகளில் முதலீடுகள் கணிசமாக அதிக குறைப்புகளை அறுவடை செய்யும் இது கூட. குறைப்பு வடிவமைப்பு மேம்பாடுகள் கல்வி மற்றும் தொழில்துறை துறைகளில் இருந்து கான்கிரீட் தொடர்பான கார்பன் உமிழ்வைக் குறைப்பதில் ஆர்வம் அதிகரித்து வருகிறது, குறிப்பாக எதிர்காலத்தில் கார்பன் வரியை அமல்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளன. உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கான பல அணுகுமுறைகள் பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளன. சிமெண்ட் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாடு கார்பன் உமிழ்வுகள் மிக அதிகமாக இருப்பதற்கு ஒரு காரணம் என்னவென்றால், கிளிங்கர் உருவாவதற்கு சிமெண்டை மிக அதிக வெப்பநிலையில் சூடாக்க வேண்டும். இதற்கு ஒரு முக்கிய குற்றவாளி அலைட் (Ca3SiO5), கான்கிரீட்டில் உள்ள ஒரு கனிமம், இது ஊற்றப்பட்ட சில மணி நேரங்களுக்குள் குணப்படுத்துகிறது, எனவே அதன் ஆரம்ப வலிமைக்கு காரணமாகும். இருப்பினும், கிளிங்கர் உருவாக்கும் செயல்பாட்டில் அலைட்டை 1,500 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்க வேண்டும். பெலைட் (Ca2SiO4) போன்ற வேறு கனிமத்தால் அலைட்டை மாற்ற முடியும் என்று சில ஆராய்ச்சிகள் தெரிவிக்கின்றன. பெலைட் என்பது ஏற்கனவே கான்கிரீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு கனிமமாகும். இது 1,200 டிகிரி செல்சியஸ் வறுத்தல் வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது அலைட்டை விட கணிசமாக குறைவாக உள்ளது. மேலும், கான்கிரீட் குணப்படுத்தியவுடன் பெலைட் உண்மையில் வலுவாக இருக்கும். இருப்பினும், பெலைட் முழுமையாக அமைக்க நாட்கள் அல்லது மாதங்களின் வரிசையை எடுக்கும், இது கான்கிரீட்டை நீண்ட காலத்திற்கு பலவீனப்படுத்துகிறது. தற்போதைய ஆராய்ச்சி மெக்னீசியம் போன்ற சாத்தியமான தூய்மையற்ற சேர்க்கைகளைக் கண்டுபிடிப்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது, அவை குணப்படுத்தும் செயல்முறையை விரைவுபடுத்தக்கூடும். பெலைட் அரைப்பதற்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது என்பதையும் கருத்தில் கொள்வது பயனுள்ளது, இது அதன் முழு ஆயுட்காலம் அலைட்டைப் போலவே அல்லது அதை விட அதிகமாக இருக்கலாம். மற்றொரு அணுகுமுறை வழக்கமான கிளிங்கரை ஃப்ளை ஆஷ், பாட்டம் ஆஷ் மற்றும் ஸ்லாக் போன்ற மாற்றுகளுடன் ஓரளவு மாற்றுவதாகும், இவை அனைத்தும் மற்ற தொழில்களின் துணை தயாரிப்புகளாகும், இல்லையெனில் அவை நிலப்பரப்புகளில் முடிவடையும். ஃப்ளை ஆஷ் மற்றும் பாட்டம் ஆஷ் ஆகியவை தெர்மோ எலக்ட்ரிக் மின் நிலையங்களிலிருந்து வருகின்றன, அதே நேரத்தில் ஸ்லாக் என்பது இரும்பு வேலைகள் தொழில்துறையில் உள்ள பிளாஸ்ட் உலைகளிலிருந்து வரும் கழிவாகும். குறிப்பாக அவை வலிமையை அதிகரிக்கவும், அடர்த்தியைக் குறைக்கவும், கான்கிரீட்டின் ஆயுளை நீட்டிக்கவும் முடியும் என்பதால், இந்த பொருட்கள் மெதுவாக சேர்க்கைகளாக பிரபலமடைந்து வருகின்றன. ஃப்ளை ஆஷ் மற்றும் ஸ்லாக்கை பரவலாக செயல்படுத்துவதற்கான முக்கிய தடையாக பெரும்பாலும் நீண்ட கள சோதனைக்கு ஆளாகாத புதிய தொழில்நுட்பத்துடன் கட்டுமானத்தின் ஆபத்து இருக்கலாம். ஒரு கார்பன் வரி அமல்படுத்தப்படும் வரை, நிறுவனங்கள் கார்பன் உமிழ்வைக் குறைத்தாலும் கூட புதிய கான்கிரீட் கலவை சமையல் குறிப்புகளுடன் வாய்ப்பைப் பயன்படுத்த விரும்பவில்லை. இருப்பினும், "பசுமை" கான்கிரீட் மற்றும் அதன் செயல்பாட்டிற்கு சில எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. ஒரு உதாரணம் செராடெக் என்ற கான்கிரீட் நிறுவனம், 95 சதவீதம் ஃப்ளை ஆஷ் மற்றும் 5 சதவீதம் திரவ சேர்க்கைகளுடன் கான்கிரீட் உற்பத்தியைத் தொடங்கியுள்ளது. மற்றொன்று ஐ-35 டபிள்யூ செயிண்ட் அந்தோனி நீர்வீழ்ச்சி பாலம், இது கான்கிரீட்டின் புதுமையான கலவையுடன் கட்டப்பட்டது, இதில் போர்ட்லேண்ட் சிமென்ட், ஃப்ளை ஆஷ் மற்றும் ஸ்லேக் ஆகியவற்றின் வெவ்வேறு கலவைகள் பாலத்தின் பகுதி மற்றும் அதன் பொருள் பண்புகளின் தேவைகளைப் பொறுத்து இருந்தன. பல தொடக்க நிறுவனங்கள் மாற்று சிமெண்ட் உற்பத்தி முறைகளை உருவாக்கி சோதனை செய்கின்றன. மாசசூசெட்ஸின் சோமர்வில்லின் சுபீம் ஒரு சூளை இல்லாத மின் வேதியியல் செயல்முறையைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் கலிபோர்னியாவின் சான் ஜோஸின் ஃபோர்டெரா வழக்கமான ஆலைகளில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பிடித்து ஒரு புதிய வகையான சிமெண்டை உருவாக்குகிறது. கலிபோர்னியாவின் லாஸ் கேடோஸின் ப்ளூ பிளானட் செயற்கை கான்கிரீட்டை உற்பத்தி செய்ய உமிழப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பிடிக்கிறது. ஹாலிஃபாக்ஸ், நோவா ஸ்கோடியாவின் கார்பன்கூர் டெக்னாலஜிஸ் உலகெங்கிலும் உள்ள நூற்றுக்கணக்கான கான்கிரீட் ஆலைகளில் அதன் கார்பன் கனிமமயமாக்கல் அமைப்புகளை மறுசீரமைத்துள்ளது, கார்பன் டை ஆக்சைடு கான்கிரீட்டில் கலக்கப்படுவதால் அதை ஊசி போட்டு நிரந்தரமாக சேமித்து வைத்துள்ளது. மேலும், கான்கிரீட் உற்பத்திக்கு அதிக அளவு நீர் தேவைப்படுகிறது, மேலும் உலகளாவிய உற்பத்தி உலகளாவிய தொழில்துறை நீர் பயன்பாட்டில் கிட்டத்தட்ட பத்தில் ஒரு பங்கைக் கொண்டுள்ளது. இது மொத்த உலகளாவிய நீர் திரும்பப் பெறுதலில் 1.7 சதவீதம் ஆகும். 2018 ஆம் ஆண்டில் நேச்சர் சஸ்டைனபிலிட்டியில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வு, கான்கிரீட் உற்பத்தி எதிர்காலத்தில் வறட்சியால் பாதிக்கப்படக்கூடிய பிராந்தியங்களில் நீர் வளங்கள் மீதான அழுத்தத்தை அதிகரிக்கும் என்று கணித்துள்ளது, "2050 ஆம் ஆண்டில், கான்கிரீட் உற்பத்திக்கான நீர் தேவையில் 75 சதவீதம் நீர் அழுத்தத்தை அனுபவிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் பிராந்தியங்களில் ஏற்படும்". கார்பன் கான்கிரீட் கார்பனேஷன், சில நேரங்களில் கார்பனேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது இரசாயன எதிர்வினை மூலம் கால்சியம் கார்பனேட் (CaCO3) உருவாக்கம் ஆகும், இது கான்கிரீட்டில் பயன்படுத்தப்பட்டால், கார்பன் டை ஆக்சைடை பிரிக்க முடியும். கார்பனேற்றத்தின் வேகம் முதன்மையாக கான்கிரீட்டின் போரோசிட்டி மற்றும் அதன் ஈரப்பதத்தை சார்ந்துள்ளது. கான்கிரீட் துளைகளில் கார்பனேற்றம் 40-90% இன் ஒப்பீட்டு ஈரப்பதத்தில் (RH) மட்டுமே நிகழ்கிறது-RH 90 சதவீதத்திற்கும் அதிகமாக இருக்கும்போது, கார்பன் டை ஆக்சைடு கான்கிரீட் துளைகளுக்குள் நுழைய முடியாது, மேலும் RH 40 சதவீதத்திற்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, தண்ணீரில் கரைக்க முடியாது. கான்கிரீட்டை இரண்டு முக்கிய முறைகளால் கார்பனேற்றலாம்ஃ வானிலை கார்பனேற்றம் மற்றும் ஆரம்பகால கார்பனேற்றம். கால்சியம் சேர்மங்கள் வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) மற்றும் கான்கிரீட் துளைகளில் உள்ள தண்ணீருடன் (H2O) வினைபுரியும் போது கான்கிரீட்டில் வானிலை கார்பனேற்றம் ஏற்படுகிறது. எதிர்வினை பின்வருமாறு. முதலில், வேதியியல் வானிலை மூலம், கான்கிரீட் துளைகளில் உள்ள தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து கார்பானிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறதுஃ CO2 + H2O <=> H2CO3 கார்பானிக் அமிலம் பின்னர் கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து கால்சியம் கார்பனேட் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகிறதுஃ Ca (OH) 2 + H2CO3 <=> CaCO3 + 2H2O கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு (Ca (OH) 2) போதுமான அளவு கார்பனேற்றப்பட்டவுடன், சிமெண்டின் முக்கிய கூறு, கால்சியம் சிலிகேட் ஹைட்ரேட் ஜெல் (C-S-H), டிகால்சிஃபை செய்யப்படலாம், அதாவது, விடுவிக்கப்பட்ட கால்சியம் ஆக்சைடு (CaO) கார்பனேட் செய்ய முடியும்ஃ H2CO3 + CaO3 + H2O ஆரம்ப வயது வாயு கார்பன் டை ஆக்சைடு திடமான கார்பனேட்டுகளாக மாற்றப்பட்டு கான்கிரீட்டில் நிரந்தரமாக சேமிக்கப்படலாம். சிமெண்டில் உள்ள CO2 மற்றும் கால்சியம் சிலிக்கேட் ஹைட்ரேட்டின் (C-S-H) எதிர்வினைகள் 1974 ஆம் ஆண்டில் சிமெண்ட் வேதியியல் குறியீட்டில் (CCN) பின்வருமாறு விவரிக்கப்பட்டனஃ C3S + 3CO2 + H2O-> CSH + 3CaCO3 + 347 kJ/molC2S + 2CO2 + H2O-> CSH + 2CaCO3 + 184 kJ/mol ஒரு கனேடிய நிறுவனம் காப்புரிமை பெற்று ஒரு புதிய தொழில்நுட்பத்தை வணிகமயமாக்கியது. உற்பத்தி செயல்பாட்டின் போது மூன்றாம் தரப்பு தொழில்துறை உமிழ்ப்பாளர்களிடமிருந்து மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட திரவ கார்பன் டை ஆக்சைடை கான்கிரீட் ஈரமான கலவை கட்டத்தில் நேரடியாக செலுத்துவதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது. பின்னர் வேதியியல் ரீதியாக கனிமமயமாக்கப்பட்டு, கான்கிரீட் உள்கட்டமைப்பு, கட்டிடங்கள், சாலைகள் போன்றவற்றில் கிரீன்ஹவுஸ் வாயு மாசுபடுத்திகளை பிரித்தெடுக்கிறது. நீண்ட காலத்திற்கு. ஜர்னல் ஆஃப் க்ளீனர் புரொடக்ஷனில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வில், ஆசிரியர்கள் ஒரு மாதிரியை உருவாக்கினர், இது உமிழ்வைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் கான்கிரீட்டின் அழுத்த வலிமையை மேம்படுத்தியது, இதனால் சிமெண்ட் ஏற்றுதல் குறைப்பு அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் "கார்பன் தடம் 4.6 சதவீதம் குறைப்பு" உள்ளது. உமிழ்வுகளைக் கைப்பற்றுவதற்கான மற்றொரு முன்மொழியப்பட்ட முறை, கான்கிரீட் குணப்படுத்தும்போது ஒரு டைக்கல்சியம் சிலிக்கேட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் குணப்படுத்தும் செயல்பாட்டில் CO2 ஐ உறிஞ்சுவதாகும். ஃப்ளை ஆஷ் அல்லது மற்றொரு பொருத்தமான மாற்றீட்டைப் பயன்படுத்துவது கோட்பாட்டளவில் கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வை 0 கிலோ/மீ3 க்கும் குறைவாகக் கொண்டு வர முடியும், இது போர்ட்லேண்ட் சிமென்ட் கான்கிரீட் உமிழ்வை 400 கிலோ/மீ3 உடன் ஒப்பிடும்போது. இந்த கான்கிரீட் உற்பத்தியின் மிகவும் பயனுள்ள முறை ஒரு மின் நிலையத்தின் வெளியேற்ற வாயுவைப் பயன்படுத்தும், அங்கு ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அறை வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். ஆகஸ்ட் 2019 இல், குறைக்கப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு சிமெண்ட் அறிவிக்கப்பட்டது, இது "ப்ரீ காஸ்ட் கான்கிரீட்டில் ஒட்டுமொத்த கார்பன் தடத்தை 70 சதவீதம் குறைக்கிறது". சிமெண்டின் அடிப்பகுதி முதன்மையாக வோலாஸ்டோனைட் (CaSiO3) மற்றும் ரேங்கினைட் (3CaO) ஆகும். 2SiO2), பாரம்பரிய போர்ட்லேண்ட் சிமெண்டிற்கு மாறாக, அலைட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது (3CaO. SiO2) மற்றும் பெலைட் (2CaO. சிஓஓ2). குறைக்கப்பட்ட-உமிழ்வு கான்கிரீட் உற்பத்தியின் காப்புரிமை செயல்முறை திரவ கட்ட சின்டரிங் மூலம் துகள்களின் பிணைப்புடன் தொடங்குகிறது, இது எதிர்வினை ஹைட்ரோதெர்மல் திரவ-கட்ட அடர்த்தி (ஆர். எச். எல். பி. டி) என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. தண்ணீரின் ஒரு கரைசல் மற்றும் துகள்களை ஊடுருவி, சுற்றுப்புற நிலைமைகளில் வினைபுரிந்து ஒரு பிணைப்பை உருவாக்குகிறது, இது குறைந்த-சுண்ணாம்பு, ஹைட்ராலிக் அல்லாத கால்சியம் சிலிகேட் சிமெண்டை (சி. எஸ். சி) உருவாக்குகிறது. பாரம்பரிய போர்ட்லேண்ட் கான்கிரீட்டுக்கும் இந்த கார்பனேற்றப்பட்ட கால்சியம் சிலிக்கேட் கான்கிரீட்டுக்கும் (சிஎஸ்சி-சி) இடையிலான வேறுபாடு நீர் கரைசலுக்கும் கால்சியம் சிலிக்கேட் குடும்பத்திற்கும் இடையிலான இறுதி குணப்படுத்தும் செயல்முறை எதிர்வினையில் உள்ளது. சாலிடியா என்று அழைக்கப்படும் ஒரு குறைக்கப்பட்ட-உமிழ்வு சிமெண்ட் பற்றிய ஆய்வின்படி, "சி. எஸ். சி-சி குணப்படுத்துதல் என்பது ஒரு லேசான வெப்பமண்டல எதிர்வினை ஆகும், இதில் சி. எஸ். சி. யில் உள்ள குறைந்த-சுண்ணாம்பு கால்சியம் சிலிகேட்டுகள் தண்ணீரின் முன்னிலையில் கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் வினைபுரிந்து கால்சைட் (சி. ஏ. சி. ஓ 3) மற்றும் சிலிக்காவை (சி) பின்வருமாறு உற்பத்தி செய்கின்றனஃ சி. ஏ. சி. ஐ. ஓ 3 + சி. ஓ 2-> சி. ஏ. சி. ஓ 3 + சி. ஓ 2" இருப்பினும், ஆரம்பகால கார்பனேஷன் முறைகள் அவற்றின் கணிசமான கார்பன் வரிசைப்படுத்தல் திறன்களின் காரணமாக அங்கீகாரத்தைப் பெற்றுள்ளன, சில ஆசிரியர்கள் ஆரம்பகால கார்பனேஷன் குணப்படுத்துதலின் விளைவு பின்னர் வானிலை கார்பனேஷனுக்கு ஆளாகக்கூடும் என்று வாதிட்டனர். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு 2020 கட்டுரை எழுதுகிறது, "அதிக டபிள்யூ/சி விகிதங்கள் (> 0.65) கொண்ட ஆரம்ப வயது கார்பனேற்றப்பட்ட கான்கிரீட்கள் வானிலை கார்பனேற்றத்தால் பாதிக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம் என்று சோதனை முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன". இது வாழ்க்கை சேவையின் போது அரிப்பு நிலைகளில் அதன் வலிமை திறன்களை பலவீனப்படுத்தக்கூடும் என்று கட்டுரை எச்சரிக்கிறது. இத்தாலிய நிறுவனமான இத்தால்செமென்டி, புற ஊதா ஒளியை உறிஞ்சும் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கான்கிரீட்டுடன் தொடர்பு கொள்ளும் மாசுபடுத்திகளை உடைப்பதன் மூலம் காற்று மாசுபாட்டைக் குறைக்கும் ஒரு வகையான சிமெண்டை வடிவமைத்தது. இருப்பினும், சில சுற்றுச்சூழல் வல்லுநர்கள் சந்தேகம் கொண்டுள்ளனர், மேலும் சிறப்பு பொருள் அதை நிதி ரீதியாக சாத்தியமாக்க போதுமான மாசுபடுத்திகளை "சாப்பிட முடியுமா" என்று ஆச்சரியப்படுகிறார்கள். ரோமில் உள்ள ஜூபிலி தேவாலயம் இந்த வகையான கான்கிரீட்டிலிருந்து கட்டப்பட்டுள்ளது. கார்பன் கான்கிரீட்டில் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மற்றொரு அம்சம் குளிர்ந்த காலநிலை நிலைமைகள் மற்றும் டி-ஐசிங் உப்பு மற்றும் உறைபனி-உருகுதல் சுழற்சிகள் (உறைபனி வானிலை) ஆகியவற்றின் வெளிப்பாடு காரணமாக மேற்பரப்பு அளவிடுதல் ஆகும். கார்பனேஷன் கியூரிங் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் கான்கிரீட் உடல் சீரழிவுகளுக்கு உட்படும் போது சிறந்த செயல்திறனைக் காட்டுகிறது, எ. கா., உறைபனி-உருகுதல் சேதம், குறிப்பாக கார்பனேஷன் பொருட்களின் மழைப்பொழிவு மூலம் இயக்கப்பட்ட ஒரு துளை அடர்த்தி விளைவு காரணமாக கான்கிரீட்டில் இருந்து பெரும்பாலான CO2 உமிழ்வுகள் சிமெண்ட் உற்பத்தியிலிருந்து வருகின்றன. எனவே, ஒவ்வொரு கான்கிரீட் கலவையிலும் சிமெண்ட் பொருட்களைக் குறைப்பதற்கான முறைகள் மட்டுமே உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கான அறியப்பட்ட முறைகள் ஆகும். ஒளிச்சேர்க்கை நடத்தையை வெளிப்படுத்தும் ஒரு குறைக்கடத்தி பொருளான டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு (TiO2) என்ற மூடுபனியைக் குறைக்க ஒளிச்சேர்க்கை, வளிமண்டலத்திலிருந்து நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளை (NOx என்று குறிக்கப்படுகிறது) அகற்ற பயன்படுத்தப்படுகிறது. நைட்ரிக் ஆக்சைடு மற்றும் நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு போன்ற NOx இனங்கள், அமில மழை மற்றும் மூடுபனி உருவாவதற்கு பங்களிக்கும் வளிமண்டல வாயுக்கள் ஆகும், இவை இரண்டும் நகர்ப்புற மாசுபாட்டின் விளைவாகும். NOx உருவாக்கம் அதிக வெப்பநிலையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது என்பதால், நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் பொதுவாக ஹைட்ரோகார்பன் எரிப்பின் துணை தயாரிப்பாக உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. நகர்ப்புற மாசு நிகழ்வுகளுக்கு பங்களிப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், சுவாசக் கோளாறு தூண்டுதல், ஓசோன், நைட்ரோரேன்கள் மற்றும் நைட்ரேட் ரேடிக்கல்கள் போன்ற தீங்கு விளைவிக்கும் தயாரிப்புகளை உருவாக்க மற்ற வளிமண்டல இரசாயனங்களுடன் வினைபுரிவது மற்றும் பங்களித்தல் உள்ளிட்ட பல்வேறு வகையான பாதகமான சுகாதார மற்றும் சுற்றுச்சூழல் விளைவுகளை NOx ஏற்படுத்துகிறது. உலக சுகாதார அமைப்பு (டபிள்யூ. எச். ஓ) அதிகபட்ச NOx செறிவு 40 கிராம்/மீ 3 ஆக பரிந்துரைக்கிறது. NOx செறிவுகளைக் குறைப்பதற்கான ஒரு முன்மொழியப்பட்ட வழி, குறிப்பாக நகர்ப்புற அமைப்புகளில், நைட்ரேட்டை உருவாக்க NO மற்றும் NO2 ஐ ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய கான்கிரீட்டில் கலந்த ஒளிச்சேர்க்கை TiO2 ஐப் பயன்படுத்துவதாகும். ஒளியின் முன்னிலையில், TiO2 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளை உருவாக்குகிறது, இது NO ஐ NO2 மற்றும் NO2 ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய அனுமதிக்கிறது, பின்னர் ஹைட்ராக்சில் ரேடிக்கல் தாக்குதல் மூலம் GNO3 (நைட்ரிக் அமிலம்) உருவாகிறது. மூலக்கூறு உறிஞ்சுதல் எதிர்வினைகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளனஃ O2 + Oads H2O + H2Oads NO + NOads NO2 + NO2ADs TiO2 செயல்படுத்தல் மூலம் துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் உருவாக்கம் கீழே விவரிக்கப்பட்டுள்ளதுஃ TiO2 + hν → e− + h + எலக்ட்ரான்/துளை சிக்கல்ஃ h + + H2Oads → OH· + H + e− + O2ads → O2− ஹைட்ராக்சில் ரேடிக்கல் தாக்குதல்ஃ NOads + OH· → HNO2HNO2 + OH· → NO2ads + H2ONO2ads + OH· → NO3 உட்பொதிக்கப்பட்ட சூரிய மின்கலங்கள் கான்கிரீட்டில் உட்பொதிக்கப்பட்ட சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் கட்டிடங்களின் கார்பன் மற்றும் ஆற்றல் தடங்களைக் குறைப்பதற்கான ஒரு முறையாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. உட்பொதிக்கப்பட்ட சூரிய மின்கலங்களின் பயன்பாடு ஆன்-சைட் ஆற்றல் உற்பத்தியை அனுமதிக்கிறது, இது மின்கலன்களுடன் இணைக்கப்படும்போது, நாள் முழுவதும் நிலையான சக்தியை வழங்கும். கான்கிரீட்டின் மேல் அடுக்கு சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களின் மெல்லிய அடுக்காக இருக்கும். சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் குறிப்பாக கவர்ச்சிகரமானவை, ஏனெனில் ரோல்-பிரிண்டிங் அல்லது பெயிண்டிங் மூலம் வெகுஜன உற்பத்தியின் எளிமை மற்றும் 10 சதவீதம் நியாயமான உயர் செயல்திறன். இந்த கருத்தாக்கத்தின் வணிகமயமாக்கலுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஜெர்மன் நிறுவனமான டிஸ்க்ரீட் ஆகும், இது ஒரு சாய-உணர்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலம் உட்பொதிக்கப்பட்ட கான்கிரீட் தயாரிப்பை உற்பத்தி செய்கிறது. அவற்றின் செயல்முறை கான்கிரீட்டில் மின்சாரத்தை உருவாக்கும் கரிம சாயங்களைப் பயன்படுத்த ஒரு தெளிப்பு-பூச்சு முறையைப் பயன்படுத்துகிறது. எரிசக்தி சேமிப்பு பல புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி உற்பத்தி முறைகளுக்கு ஒரு முக்கியமான கருத்தாக மாறியுள்ளது, குறிப்பாக சூரிய அல்லது காற்று ஆற்றல் போன்ற பிரபலமான முறைகளுக்கு, இவை இரண்டும் இடைவிடாத எரிசக்தி உற்பத்தியாளர்களாகும், அவை நிலையான பயன்பாட்டிற்கு சேமிப்பு தேவைப்படுகின்றன. தற்போது, உலகின் எரிசக்தி சேமிப்பில் 96 சதவீதம் பம்ப் செய்யப்பட்ட ஹைட்ரோவிலிருந்து வருகிறது, இது அதிகப்படியான உற்பத்தி செய்யப்பட்ட மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு அணைக்கு தண்ணீரை பம்ப் செய்கிறது, பின்னர் தேவை அதிகமாக இருக்கும்போது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் விசையாழிகளை விழுந்து திருப்ப அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், பம்ப் செய்யப்பட்ட ஹைட்ரோவின் சிக்கல் என்னவென்றால், அமைப்புக்கு குறிப்பிட்ட புவியியல் தேவைப்படுகிறது, அவை கண்டுபிடிக்க கடினமாக இருக்கலாம். தண்ணீருக்கு பதிலாக சிமெண்டைப் பயன்படுத்தும் இதேபோன்ற கருத்தை சுவிட்சர்லாந்தின் தொடக்க நிறுவனமான எனர்ஜி வால்ட் உணர்ந்துள்ளது. 35 டன் கான்கிரீட் தொகுதிகளின் அடுக்குகளால் சூழப்பட்ட மின்சார கிரேனைப் பயன்படுத்தும் ஒரு அமைப்பை அவர்கள் உருவாக்கினர், அவை கழிவுப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தி உற்பத்தி செய்யப்படலாம், கான்கிரீட் தொகுதிகளை உயர்த்தவும் அடுக்கவும் கிரேனுக்கு அதிகப்படியான ஆற்றல் உற்பத்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஆற்றலைச் சேமிக்கலாம். ஆற்றல் தேவைப்படும்போது, தொகுதிகள் விழ அனுமதிக்கப்பட்டு, சுழற்றப்பட்ட மோட்டார் ஆற்றலை மீண்டும் கட்டத்திற்கு அனுப்பும். இந்த அமைப்பு 25-80 MWh சேமிப்பு திறனைக் கொண்டிருக்கும். பிற மேம்பாடுகள் கான்கிரீட்டில் பல மேம்பாடுகள் உள்ளன, அவை நேரடியாக உமிழ்வைக் கையாள்வதில்லை. சமீபத்தில், அதிக ஆராய்ச்சி "ஸ்மார்ட்" கான்கிரீட்களில் சென்றுள்ளதுஃ மின் மற்றும் இயந்திர சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்தி ஏற்றுதல் நிலைமைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு பதிலளிக்கும் கான்கிரீட்கள். ஒரு வகை கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டலைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு மின் பதிலை வழங்குகிறது, இது திரிபு அளவிட பயன்படுத்தப்படலாம். இது சென்சார்களை நிறுவாமல் கான்கிரீட்டின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டைக் கண்காணிக்க அனுமதிக்கிறது. சாலை கட்டுமானம் மற்றும் பராமரிப்புத் தொழில் சாலை பக்க மற்றும் நகர்ப்புற உள்கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்க ஒவ்வொரு நாளும் டன் கார்பன்-தீவிர கான்கிரீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. மக்கள் தொகை அதிகரிக்கும் போது இந்த உள்கட்டமைப்பு வாகனங்களின் தாக்கத்தால் அதிகளவில் பாதிக்கப்படக்கூடியதாக மாறி வருகிறது, இதனால் சேதம் மற்றும் கழிவுகளின் சுழற்சி அதிகரித்து வருகிறது மற்றும் பழுதுபார்ப்புகளுக்கான கான்கிரீட் நுகர்வு தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது (சாலைப் பணிகள் இப்போது நமது நகரங்களைச் சுற்றி கிட்டத்தட்ட தினசரி அடிப்படையில் காணப்படுகின்றன). உள்கட்டமைப்புத் துறையில் ஒரு பெரிய வளர்ச்சி, மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பெட்ரோலியக் கழிவுகளைப் பயன்படுத்தி கான்கிரீட்டை சேதத்திலிருந்து பாதுகாப்பதும், உள்கட்டமைப்பை மாறும் வகையில் மாற்றுவதும், தற்போதுள்ள அடித்தளங்களுக்கு இடையூறு விளைவிக்காமல் எளிதாக பராமரிக்கவும் புதுப்பிக்கவும் முடியும். இந்த எளிய கண்டுபிடிப்பு ஒரு வளர்ச்சியின் முழு ஆயுட்காலத்திற்கான அடித்தளத்தை பாதுகாக்கிறது. கான்கிரீட் ஆராய்ச்சியின் மற்றொரு பகுதி கிரகத்திற்கு வெளியே காலனித்துவத்தில் பயன்படுத்த சில "நீரற்ற" கான்கிரீட்களை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது. பொதுவாக, இந்த கான்கிரீட்கள் கந்தகத்தைப் பயன்படுத்தி எதிர்வினையாற்றாத பிணைப்பாக செயல்படுகின்றன, இது தண்ணீர் இல்லாத அல்லது மிகக் குறைந்த சூழலில் கான்கிரீட் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த கான்கிரீட்கள் பல வழிகளில் சாதாரண ஹைட்ராலிக் கான்கிரீட்டிலிருந்து பிரித்தறிய முடியாதவைஃ அவை ஒத்த அடர்த்திகளைக் கொண்டுள்ளன, தற்போதுள்ள உலோக வலுவூட்டலுடன் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் அவை உண்மையில் சாதாரண கான்கிரீட்டை விட வேகமாக வலிமையைப் பெறுகின்றன இந்த பயன்பாடு பூமியில் இன்னும் ஆராயப்படவில்லை, ஆனால் கான்கிரீட் உற்பத்தி சில வளரும் நாடுகளின் மொத்த ஆற்றல் பயன்பாட்டில் மூன்றில் இரண்டு பங்கைக் குறிக்கிறது, எந்தவொரு முன்னேற்றமும் கருத்தில் கொள்ளத்தக்கது. கான்கிரீட் பயன்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் உலகின் பழமையான மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட கட்டுமானப் பொருட்களில் ஒன்றாகும். பல ஆண்டுகளாக, கார்பன் தடம் காரணமாக கான்கிரீட் உருவாக்கம் மற்றும் பயன்பாட்டில் குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் வரம்புகள் வைக்கப்பட்டுள்ளன. உற்பத்தியாளர்கள் கான்கிரீட்டின் உற்பத்தி செயல்முறைகளை மாற்றுவதன் மூலமும், பழைய கான்கிரீட் இடிபாடுகளை மறுசுழற்சி செய்வதன் மூலமும் இந்த உமிழ்வுகளைக் குறைக்க புதிய கான்கிரீட் கலவைகளில் மொத்தமாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் இந்த வரம்புகளுக்கு பதிலளித்தனர். கான்கிரீட் இயற்கை வளங்களிலிருந்து மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட செயல்முறைகளில் மூழ்கியுள்ளது; கான்கிரீட் பயன்பாட்டின் சான்றுகள் 8,000 ஆண்டுகளுக்கு முந்தையவை. இன்று, பல கட்டுமான நிறுவனங்களும் கான்கிரீட் உற்பத்தியாளர்களும் தங்கள் கலவைகளில் போர்ட்லேண்ட் சிமெண்டின் பயன்பாட்டைக் குறைத்துள்ளனர், ஏனெனில் அதன் உற்பத்தி செயல்முறை வளிமண்டலத்தில் கணிசமான அளவு கிரீன்ஹவுஸ் வாயுக்களை வெளியிடுகிறது. கான்கிரீட்டுக்கு மாற்றீடுகள் உண்மையில் கான்கிரீட்டுக்கு பல மாற்று வழிகள் உள்ளன. ஒன்று பல்வேறு தொழில்களில் இருந்து மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட கழிவு பொருட்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் பச்சை கான்கிரீட், மற்றொன்று ஆஷ்கிரீட், இது சுண்ணாம்பு மற்றும் நீர் கலவையிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் ஒரு பொருள், இது சிமெண்டைப் போலவே செயல்படுகிறது. மைக்ரோ சிலிக்கா, பேப்பர்கிரீட், கலப்பு சிமெண்ட் மற்றும் நுகர்வோருக்குப் பிந்தைய கண்ணாடி ஆகியவற்றுடன், உருகிய இரும்பு அடுக்கிலிருந்து தண்ணீரில் தயாரிக்கப்படும் ஒரு வலுவான மாற்றாக கருப்பு உலை கசடு உள்ளது. ஒட்டுமொத்தமாக தேவைப்படும் அல்லது பயன்படுத்தப்படும் அளவுகள் மற்றும் பிற பொருட்களுடன் இணைந்து, ஒரு கட்டிடத்தின் கட்டமைப்பு ஸ்திரத்தன்மைக்கு தேவையான அளவுகளைப் பொறுத்து, பல பிற பொருட்களும் சுற்றுச்சூழலில் கணிசமான எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, இந்த உமிழ்வுகளைக் குறைப்பதற்கான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு நடந்து கொண்டிருக்கும்போது, 2021 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி உலகின் மொத்த கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வுகளில் எஃகு 8 சதவீதம் ஆகும். களிமண் கலவைகள் கான்கிரீட்டுக்கு மாற்று கட்டுமானப் பொருட்களாகும், அவை குறைந்த சுற்றுச்சூழல் தடம் கொண்டவை. 2021 ஆம் ஆண்டில், முதல் முன்மாதிரி 3D அச்சிடப்பட்ட வீடு, டெக்லா, உள்ளூரில் இருந்து பெறப்பட்ட மண் மற்றும் தண்ணீரிலிருந்து அச்சிடப்பட்டது, அதே போல் அரிசி உமிழ் மற்றும் ஒரு பைண்டர் ஆகியவற்றிலிருந்து இழைகள் அச்சிடப்பட்டன. இத்தகைய கட்டிடங்கள் மிகவும் மலிவானவை, நன்கு காப்பிடப்பட்டவை, நிலையானவை மற்றும் வானிலை எதிர்ப்பு, காலநிலை தழுவக்கூடியவை, தனிப்பயனாக்கக்கூடியவை, விரைவாக உற்பத்தி செய்யக்கூடியவை, எளிதில் கற்றுக் கொள்ளக்கூடிய மிகக் குறைந்த கையால் உழைப்பு மட்டுமே தேவைப்படுகிறது, குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, மிகக் குறைந்த கழிவுகளை உற்பத்தி செய்கிறது மற்றும் கான்கிரீட்டில் இருந்து கார்பன் உமிழ்வைக் குறைக்கிறது. மேற்பரப்பு ஓட்டம் மேற்பரப்பு ஓட்டம், துளைகள் இல்லாத கான்கிரீட் போன்ற ஊடுருவ முடியாத மேற்பரப்புகளிலிருந்து நீர் ஓடும் போது, கடுமையான மண் அரிப்பு மற்றும் வெள்ளத்தை ஏற்படுத்தும். நகர்ப்புற ஓட்டம் நடைபாதைகள், சாலைகள் மற்றும் வாகன நிறுத்துமிடங்களிலிருந்து பெட்ரோல், மோட்டார் எண்ணெய், கன உலோகங்கள், குப்பை மற்றும் பிற மாசுபடுத்திகளை எடுக்க முனைகிறது. குறைப்பு இல்லாமல், ஒரு வழக்கமான நகர்ப்புற பகுதியில் ஊடுருவ முடியாத மூடுபனி நிலத்தடி நீர் கசிவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் அதே அளவிலான ஒரு வழக்கமான வனப்பகுதியால் உருவாக்கப்படும் ஐந்து மடங்கு ஓட்டத்தை ஏற்படுத்துகிறது. யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸ் நேஷனல் ரிசர்ச் கவுன்சிலின் 2008 ஆம் ஆண்டு அறிக்கை நகர்ப்புற ஓட்டத்தை நீரின் தரப் பிரச்சினைகளின் முன்னணி ஆதாரமாக அடையாளம் காட்டியது. ஊடுருவ முடியாத கான்கிரீட்டின் எதிர்மறையான விளைவுகளை எதிர்க்கும் முயற்சியில், பல புதிய நடைபாதை திட்டங்கள் முந்தைய கான்கிரீட்டைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளன, இது தானியங்கி மழைநீர் மேலாண்மையின் அளவை வழங்குகிறது. குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட மொத்த விகிதாச்சாரங்களுடன் கான்கிரீட்டை கவனமாக அமைப்பதன் மூலம் பரவலான கான்கிரீட் உருவாக்கப்படுகிறது, இது மேற்பரப்பு ஓட்டம் வழியாக கசிந்து நிலத்தடி நீர் திரும்ப அனுமதிக்கிறது. இவை இரண்டும் வெள்ளத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் நிலத்தடி நீரை நிரப்புவதற்கு பங்களிக்கிறது. ஒழுங்காக வடிவமைக்கப்பட்டு, அடுக்கு செய்யப்பட்டால், எண்ணெய் மற்றும் பிற இரசாயனங்கள் போன்ற சில தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்கள் கடந்து செல்வதைத் தடுப்பதன் மூலம் முந்தைய கான்கிரீட் மற்றும் பிற புத்திசாலித்தனமாக அமைக்கப்பட்ட பகுதிகள் தானியங்கி நீர் வடிப்பானாக செயல்பட முடியும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, முந்தைய கான்கிரீட்டின் பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு இன்னும் குறைபாடுகள் உள்ளனஃ வழக்கமான கான்கிரீட் வரம்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில் அதன் குறைந்த வலிமை குறைந்த சுமை பகுதிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் உறைபனி-உருகுதல் சேதம் மற்றும் வண்டல் கட்டமைப்பிற்கான எளிதில் பாதிக்கப்படுவதைக் குறைக்க இது சரியாக வைக்கப்பட வேண்டும். நகர்ப்புற வெப்பம் கான்கிரீட் மற்றும் நிலக்கீல் இரண்டும் நகர்ப்புற வெப்ப தீவு விளைவு என்று அழைக்கப்படுவதற்கு முதன்மையான பங்களிப்பாகும். ஐக்கிய நாடுகளின் பொருளாதார மற்றும் சமூக விவகாரத் துறையின் கூற்றுப்படி, உலக மக்கள் தொகையில் 55 சதவீதம் பேர் நகர்ப்புறங்களில் வசிக்கின்றனர், மேலும் 2050ஆம் ஆண்டுக்குள் உலக மக்கள் தொகையில் 68 சதவீதம் பேர் நகர்ப்புறங்களில் இருப்பார்கள் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது; மேலும், "2060ஆம் ஆண்டுக்குள் உலகம் 230 பில்லியன் சதுர மீட்டர் (2.5 டிரில்லியன் அடி) கட்டிடங்களை சேர்க்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது, அல்லது தற்போதைய ஒட்டுமொத்த உலகளாவிய கட்டிட இருப்புக்கு சமமான பரப்பளவு. இது அடுத்த 40 ஆண்டுகளுக்கு ஒவ்வொரு 34 நாட்களுக்கும் ஒரு முழு நியூயார்க் நகரத்தையும் கிரகத்துடன் சேர்ப்பதற்கு சமம் ". இதன் விளைவாக, கூடுதல் ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் அவை ஏற்படுத்தும் காற்று மாசுபாடு காரணமாக நடைபாதை மேற்பரப்புகள் ஒரு பெரிய கவலையைக் குறிக்கின்றன. ஒரு பகுதிக்குள் எரிசக்தி சேமிப்பின் திறனும் அதிகமாக உள்ளது. குறைந்த வெப்பநிலையுடன், காற்றுச்சீரமைப்புக்கான தேவை கோட்பாட்டளவில் குறைந்து, ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது. இருப்பினும், பிரதிபலிப்பு நடைபாதைகள் மற்றும் கட்டிடங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு குறித்த ஆராய்ச்சியில், அருகிலுள்ள கட்டிடங்களில் பிரதிபலிப்பு கண்ணாடி பொருத்தப்படாவிட்டால், நடைபாதைகளில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் சூரிய கதிர்வீச்சு கட்டிட வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும், ஏர் கண்டிஷனிங் தேவைகளை அதிகரிக்கும். மேலும், ஒரு வழக்கமான அமெரிக்க நகரத்தின் மூன்றில் ஒரு பங்கை உள்ளடக்கிய நடைபாதைகளில் இருந்து வெப்ப பரிமாற்றம், உள்ளூர் வெப்பநிலை மற்றும் காற்றின் தரத்தையும் பாதிக்கலாம். வெப்பமான மேற்பரப்புகள் நகரக் காற்றை வெப்பமயமாக்குவதன் மூலம் வெப்பப்படுத்துகின்றன, எனவே குறைந்த சூரிய ஆற்றலை உறிஞ்சும் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், உயர் ஆல்பிடோ நடைபாதைகள் போன்றவை நகர்ப்புற சூழலில் வெப்பத்தின் ஓட்டத்தைக் குறைத்து, UHIE ஐ மிதப்படுத்தலாம். தற்போது பயன்படுத்தப்படும் நடைபாதை பொருள் மேற்பரப்புகளுக்கு அல்பெடோஸ் சுமார் 0.05 முதல் 0.35 வரை இருக்கும். ஒரு வழக்கமான வாழ்க்கை சேவையில், உயர் ஆல்பிடோவுடன் தொடங்கும் நடைபாதை பொருட்கள் பிரதிபலிப்பை இழக்க முனைகின்றன, அதே நேரத்தில் குறைந்த ஆரம்ப ஆல்பிடோ கொண்டவை பிரதிபலிப்பைப் பெறலாம் தி டிசைன் டிரஸ்ட் ஃபார் பப்ளிக் ஸ்பேஸ் நியூயார்க் நகரில் ஆல்பிடோ மதிப்பை சற்று உயர்த்துவதன் மூலம், ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற நன்மை பயக்கும் விளைவுகளை அடைய முடியும் என்பதைக் கண்டறிந்தது. இருப்பினும், குளிர்காலத்தில் இது ஒரு பாதகமாக இருக்கலாம், ஏனெனில் குளிர்காலத்தில் குறைந்த அளவு சூரிய ஒளியிலிருந்து உறிஞ்சப்படும் குறைந்த ஆற்றல் காரணமாக அவை குளிர்ச்சியாக இருப்பதால் பனி மிகவும் எளிதாக உருவாகி ஒளி வண்ண மேற்பரப்புகளில் நீண்ட காலம் இருக்கும். கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மற்றொரு அம்சம் வெப்ப ஆறுதல் விளைவு, அதே போல் அதிக தணிப்பு உத்திகளின் தேவை, இது குறிப்பாக வெப்ப அலைகளின் போது பாதசாரிகளின் ஆரோக்கியத்தையும் நல்வாழ்வையும் அச்சுறுத்தாது. 2019 ஆம் ஆண்டில் கட்டிடம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வு, வடக்கு இத்தாலிய நகரமான மிலனில் வெப்ப அலைகள் மற்றும் அதிக ஆல்பிடோ பொருட்களின் தொடர்புகளின் தாக்கத்தை கணிப்பதற்கான சோதனைகளை நடத்தியது. அனைத்து மேற்பரப்புகளிலும் உயர் ஆல்பிடோ பொருட்கள் பயன்படுத்தப்பட்ட வெப்ப அலை முன்னிலையில் "மத்திய தரைக்கடல் வெளிப்புற ஆறுதல் குறியீட்டை" (எம். ஓ. சி. ஐ) கணக்கிடுவதன் மூலம். அதிக அளவு ஆல்பிடோ பொருட்கள் அமைந்துள்ள மைக்ரோக்ளைமேட்டின் சீரழிவை இந்த ஆய்வு அடையாளம் கண்டது. உயர் ஆல்பிடோ பொருட்களின் பயன்பாடு "பல இடை-பிரதிபலிப்புகளை நிறுவுவதற்கும், அதன் விளைவாக சராசரி கதிரியக்க வெப்பநிலை மற்றும் காற்று வெப்பநிலை போன்ற நுண் வானிலை மாறிகளின் அதிகரிப்புக்கும் வழிவகுக்கிறது" என்று கண்டறியப்பட்டது. மேலும் விரிவாகச் சொல்வதானால், இந்த மாற்றங்கள் எம். ஓ. சி. ஐ. யின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும், இது பிற்பகல் நேரங்களில் 0.45 யூனிட்டுகளை கூட எட்டும் ". வானிலை மற்றும் வெப்ப வசதியான நிலைமைகளுக்கு மக்கள் ஆளாகுவதால், முடிவுகளை எடுக்கும்போது ஒட்டுமொத்த நகர்ப்புற கட்டமைப்புகள் கவலையாக இருக்க வேண்டும். நகர்ப்புற சூழலில் அதிக ஆல்பிடோ பொருட்களைப் பயன்படுத்துவது தாவரங்கள், பிரதிபலிப்பு பொருட்கள் போன்ற பிற தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் உத்திகளின் சரியான கலவையுடன் சாதகமான விளைவை ஏற்படுத்தும். நகர்ப்புற வெப்பக் குறைப்பு நடவடிக்கைகள் மைக்ரோக்ளைமேட் மற்றும் மனித மற்றும் வனவிலங்கு வாழ்விடங்களில் ஏற்படும் தாக்கங்களைக் குறைக்கும். கான்கிரீட் தூசி கட்டிட இடிப்பு மற்றும் பூகம்பங்கள் போன்ற இயற்கை பேரழிவுகள் பெரும்பாலும் உள்ளூர் வளிமண்டலத்தில் அதிக அளவு கான்கிரீட் தூசியை வெளியிடுகின்றன. கிரேட் ஹான்ஷின் பூகம்பத்தைத் தொடர்ந்து ஆபத்தான காற்று மாசுபாட்டின் முக்கிய ஆதாரமாக கான்கிரீட் தூசி இருப்பதாக முடிவு செய்யப்பட்டது. நச்சு மற்றும் கதிரியக்க மாசுபாடு கான்கிரீட்டில் பயனுள்ள மற்றும் தேவையற்ற சேர்க்கைகள் உட்பட சில பொருட்கள் இருப்பது சுகாதார கவலைகளை ஏற்படுத்தும். பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருட்களின் மூலத்தைப் பொறுத்து, இயற்கை கதிரியக்க கூறுகள் (K, U, Th மற்றும் Rn) கான்கிரீட் குடியிருப்புகளில் பல்வேறு செறிவுகளில் இருக்கலாம். உதாரணமாக, சில கற்கள் இயற்கையாகவே ரேடானை வெளியிடுகின்றன, மேலும் யுரேனியம் ஒரு காலத்தில் சுரங்கக் கழிவுகளில் பொதுவானதாக இருந்தது. ஒரு அணுசக்தி விபத்திலிருந்து மாசுபடுவதன் விளைவாக நச்சு பொருட்கள் தற்செயலாக பயன்படுத்தப்படலாம். இடிபாடுகள் அல்லது உடைந்த கான்கிரீட்டில் இருந்து வரும் தூசி இடிப்பு அல்லது நொறுங்கும் போது கான்கிரீட்டில் என்ன இணைக்கப்பட்டது என்பதைப் பொறுத்து கடுமையான சுகாதார கவலைகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். இருப்பினும், கான்கிரீட்டில் தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களை உட்பொதிப்பது எப்போதும் ஆபத்தானது அல்ல, உண்மையில் நன்மை பயக்கும். சில சந்தர்ப்பங்களில், சிமெண்டின் நீர்ப்பாசன செயல்பாட்டில் உலோகங்கள் போன்ற சில சேர்மங்களை இணைப்பது அவற்றை பாதிப்பில்லாத நிலையில் நிலைநிறுத்துகிறது மற்றும் அவை வேறு இடங்களில் சுதந்திரமாக வெளியிடப்படுவதைத் தடுக்கிறது. முன்னெச்சரிக்கைகளைக் கையாளுதல் ஈரமான கான்கிரீட்டைக் கையாளுதல் எப்போதும் சரியான பாதுகாப்பு உபகரணங்களுடன் செய்யப்பட வேண்டும். ஈரமான கான்கிரீட்டுடன் தொடர்பு கொள்வது சிமெண்ட் மற்றும் நீரின் கலவையின் காஸ்டிக் தன்மை (மழைநீர் உட்பட) காரணமாக தோல் இரசாயன தீக்காயங்களை ஏற்படுத்தும். உண்மையில், கரைசலில் இலவச பொட்டாசியம் மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுகள் இருப்பதால் (pH ~ 13.5) புதிய சிமெண்ட் நீரின் pH அதிக காரமானது. ஈரமான கான்கிரீட்டுடன் நேரடி தொடர்பைத் தவிர்க்க கண்கள், கைகள் மற்றும் கால்கள் சரியாக பாதுகாக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் தேவைப்பட்டால் தாமதமின்றி கழுவப்பட வேண்டும். கான்கிரீட் மறுசுழற்சி என்பது கான்கிரீட் கட்டமைப்புகளை அகற்றுவதற்கான ஒரு பொதுவான முறையாகும். கான்கிரீட் குப்பைகள் ஒரு காலத்தில் வழக்கமாக அகற்றுவதற்காக நிலப்பரப்புகளுக்கு அனுப்பப்பட்டன, ஆனால் மேம்பட்ட சுற்றுச்சூழல் விழிப்புணர்வு, அரசாங்க சட்டங்கள் மற்றும் பொருளாதார நன்மைகள் காரணமாக மறுசுழற்சி அதிகரித்து வருகிறது. குப்பை, மரம், காகிதம் மற்றும் பிற பொருட்கள் இல்லாததாக இருக்க வேண்டிய கான்கிரீட், இடிப்பு தளங்களில் இருந்து சேகரிக்கப்பட்டு, பெரும்பாலும் நிலக்கீல், செங்கற்கள் மற்றும் பாறைகளுடன் ஒரு நசுக்கும் இயந்திரத்தின் மூலம் வைக்கப்படுகிறது. வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட்டில் ரீபார் மற்றும் பிற உலோக வலுவூட்டல்கள் உள்ளன, அவை காந்தங்களுடன் அகற்றப்பட்டு வேறு இடங்களில் மறுசுழற்சி செய்யப்படுகின்றன. மீதமுள்ள மொத்த துண்டுகள் அளவைப் பொறுத்து வரிசைப்படுத்தப்படுகின்றன. பெரிய துண்டுகள் மீண்டும் நொறுக்கி வழியாக செல்லலாம். புதிய கட்டுமானத் திட்டங்களுக்கு சிறிய கான்கிரீட் துண்டுகள் சரளமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மொத்த அடிப்படை சரளை ஒரு சாலையின் மிகக் குறைந்த அடுக்காக அமைக்கப்படுகிறது, அதன் மீது புதிய கான்கிரீட் அல்லது நிலக்கீல் வைக்கப்படுகிறது. நொறுக்கப்பட்ட மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட கான்கிரீட் சில நேரங்களில் அசுத்தங்கள் இல்லாதிருந்தால் புதிய கான்கிரீட்டிற்கான உலர்ந்த திரட்டலாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும் மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட கான்கிரீட்டின் பயன்பாடு வலிமையைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் பல அதிகார வரம்புகளில் அனுமதிக்கப்படுவதில்லை. மார்ச் 3,1983 அன்று, அரசாங்கத்தால் நிதியளிக்கப்பட்ட ஒரு ஆராய்ச்சிக் குழு (விஐஆர்எல் research.codep) உலகளாவிய நிலப்பரப்பில் கிட்டத்தட்ட 17 சதவீதம் கான்கிரீட் அடிப்படையிலான கழிவுகளின் துணை தயாரிப்புகள் என்று தோராயமாக மதிப்பிட்டது. சிமெண்ட் தொழிற்சாலையிலிருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வை சேமிக்கும் சி. சி. எஸ் திட்டமான லாங்ஷிப் திட்டத்தையும் பார்க்கவும்